「datum」という言葉を測量・GIS・地図作成・統計学などの文脈で目にすることがあります。
「dataとどう違うの?」「測量でのdatumって何?」と疑問を持つ方も多いでしょう。
本記事では、datumの語源・複数の意味・測量・座標系・GIS・地図投影での使い方まで丁寧に解説していきます。
datumとは「与えられた基準値・基準点・基準面」を意味するラテン語由来の語である
それではまず、datumの語源と基本的な意味を解説していきます。
datumはラテン語で「与えられたもの(something given)」を意味し、英語ではdataの単数形にあたります。
datumの主要な意味:①統計・情報科学:data(データ)の単数形(1つのデータ点)→ 現代英語ではdataを単数扱いすることが多くdatumは専門的文脈で使用②測量・GIS・地図学:高さ・位置・座標の基準となる「基準面・基準点・基準座標系」③哲学・論理学:命題の「前提」「所与」として使われる
測量・GIS・地理情報の文脈では「基準(datum)」の意味が特に重要であり、地図の座標値がどの基準に基づいているかを定義します。
測量におけるdatumの意味
測量(surveying)の分野では、geodetic datum(測地基準系)が重要な概念です。
測地基準系とは、地球上の位置を緯度・経度・高さで表現するための数学的な基準であり、地球の形(楕円体)と基準点の組み合わせで定義されます。
有名な測地基準系としてWGS84(World Geodetic System 1984)があり、GPS・Google マップ・スマートフォンの位置情報はすべてWGS84基準です。
日本ではJGD2011(日本測地系2011)が国土地理院の標準として採用されています。
垂直基準系(高さのdatum)
水平位置(緯度・経度)の基準だけでなく、高さ(標高)の基準も重要です。
日本では平均海面を高さ0mとした東京湾平均海面(T.P.:Tokyo Peil)が標高の基準となっています。
標高は「絶対的な高さ」ではなく「このdatumからの相対的な高さ」であることを認識することが大切です。
異なる国・地域では異なる垂直datumが使われているため、高さデータを扱う際には基準の確認が不可欠です。
GISでのdatumの扱い
GIS(地理情報システム)では、異なる測地基準系のデータを重ね合わせる際に座標変換(datum変換)が必要です。
たとえば旧日本測地系(Tokyo datum)とWGS84では同じ地点の緯度・経度が数百メートル異なる場合があります。
QGIS・ArcGISなどのGISソフトでは、データのCRS(座標参照系)を正しく設定してdatum変換を適用することが、正確な地図作成の基本です。
地図投影とdatumの関係
続いては、地図投影とdatumの関係を確認していきましょう。
楕円体とdatumの定義
地球は完全な球体ではなく、赤道方向にやや膨らんだ回転楕円体です。
測地基準系(datum)は楕円体の定義(長半径・扁平率)と、それを地球にどう当てはめるか(基準点または全地球フィット)によって定義されます。
WGS84ではGRS80楕円体をベースにした全地球最適フィットが使われています。
EPSG コードによるdatumの識別
GISの世界では、座標参照系をEPSGコード(整数の識別子)で識別します。
たとえばWGS84の地理座標系はEPSG:4326・JGD2011はEPSG:6668・UTM座標系はゾーンによってEPSG:32651〜32654(日本付近)となります。
GISデータを交換・公開する際にはEPSGコードで座標系を明示することが国際標準となっています。
統計・データサイエンスにおけるdatum
統計学やデータサイエンスの文脈では、datumは「1つの観測値・データ点」という意味で使われます。
多数のデータ点(data points)が集まって「dataset(データセット)」を構成するという概念において、datumはその最小単位です。
現代英語の日常的・技術的文書ではdataを単数扱いすることが増えていますが、学術的・専門的文脈ではdatumの単数使用が正確です。
まとめ
本記事では、datumの語源・複数の意味・測量・GIS・地図投影・統計での使い方を解説してきました。
datumは「基準値・基準点・基準面」という意味を持つ重要な概念であり、測量・GIS・地理情報を扱う上でdatumの違いを理解することは正確なデータ活用の基礎となります。
WGS84・JGD2011・EPSGコードなどのキーワードを意識することで、GIS作業の精度と信頼性が向上するでしょう。